章末檢測(cè)試卷()(滿分:100)一、單項(xiàng)選擇題(本題共8小題,每小題4分,共32分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)1.某小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為e50·sin (100πt) V.對(duì)此電動(dòng)勢(shì),下列表述正確的是(  )A.最大值是50 V   B.頻率是100 HzC.有效值是25 V   D.周期是0.02 s答案 D解析 從線圈位于中性面開始計(jì)時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為eEmsin ωt,因?yàn)?/span>e50sin (100πt)V,所以最大值是Em50 V,A錯(cuò)誤;由ωf100π rad/sf50 Hz,B錯(cuò)誤;電動(dòng)勢(shì)有效值是E25 V,C錯(cuò)誤;T0.02 s,D正確.2.在變電站里,經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測(cè)電網(wǎng)上的高電壓,所用的器材叫電壓互感器.如下所示的四個(gè)圖中,能正確反映其工作原理的是(  )答案 B解析 由電壓互感器的工作原理可知,電壓互感器應(yīng)跨接在火線與零線之間,且由于電壓與匝數(shù)成正比,故電壓互感器應(yīng)使高壓電線并聯(lián)接入匝數(shù)較多的線圈上,故B符合題意,A、C、D不符合題意.3.一矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的正弦式交變電壓的波形圖如圖所示,下列說法正確的是(  )A.交變電壓的最大值是220 VB.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期是1 sC.第2 s末通過線圈的磁通量絕對(duì)值最大D.第2 s末通過線圈的磁通量變化率絕對(duì)值最大答案 D解析 由題圖可知,交變電壓的最大值為311 V,故A錯(cuò)誤;線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為2 s,故B錯(cuò)誤;第2 s末瞬時(shí)電壓值為最大值,根據(jù)交變電流的特點(diǎn)可知,此時(shí)線圈平面與中性面垂直,即線圈平面與磁場(chǎng)平行,所以此時(shí)通過線圈的磁通量為0,通過線圈的磁通量變化率絕對(duì)值最大,故C錯(cuò)誤,D正確.4.電站向某地輸送5 000 kW的電功率,輸電線上損耗的電功率為100 kW,如果把輸電電壓提高為原來的10倍,同時(shí)將輸電線的橫截面積減為原來的一半,而輸送的電功率不變,那么輸電線損耗的電功率為(  )A0.2 kW  B0.5 kW  C2.0 kW  D5.0 kW答案 C解析 輸電電壓提高為原來的10倍,根據(jù)PUI知,輸電電流減小為原來的,根據(jù)電阻定律Rρ知,輸電線的橫截面積減為原來的一半,則輸電線的電阻增大為原來的2倍,根據(jù)PI2R知,輸電線上損耗的電功率減小為原來的,則輸電線上損耗的功率為2.0 kW,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤.5.如圖所示,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n213,副線圈回路中接入三個(gè)均標(biāo)有36 V 40 W的燈泡,且均正常發(fā)光,那么,標(biāo)有36 V 40 W的小燈泡A(  )A.也正常發(fā)光   B.將被燒毀C.比另外三個(gè)燈泡暗   D.無法確定答案 A解析 理想變壓器的電壓之比等于匝數(shù)之比,由副線圈回路中三個(gè)均標(biāo)有36 V 40 W的燈泡能正常發(fā)光,可知副線圈兩端電壓U236×3 V108 V,所以原線圈兩端電壓U1U236 V,燈泡A與原線圈并聯(lián),兩端電壓也為36 V,能正常發(fā)光,故選A.6.如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為101R0為定值電阻,R是滑動(dòng)變阻器,原線圈兩端的輸入電壓u200sin 100πt (V),設(shè)理想交流電壓表V1、V2的示數(shù)分別是U1、U2;理想交流電流表A1、A2的示數(shù)分別是I1、I2.下列說法正確的是(  )A.電壓表V2的示數(shù)U220 VB.滑片Pb端滑動(dòng)過程中,U2不變,I2變大C.滑片Pb端滑動(dòng)過程中,U1變小,I1變大D.通過原、副線圈的交變電流頻率之比為101答案 B解析 u200sin 100πt (V)可知輸入電壓有效值為U1 V100 V,由,可得U2×100 V10 V,A錯(cuò)誤;滑片Pb端滑動(dòng)過程中,副線圈負(fù)載電阻減小,U2不變,則I2變大,B正確;由B項(xiàng)分析知U1不變,I1變大,C錯(cuò)誤;變壓器不改變交變電流的頻率,D錯(cuò)誤.7(2020·浙江7月選考)如圖所示,某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率P100 kW,發(fā)電機(jī)的電壓U1250 V,經(jīng)變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電,輸電線總電阻R8 Ω,在用戶端用降壓變壓器把電壓降為U4220 V.已知輸電線上損失的功率P5 kW,假設(shè)兩個(gè)變壓器均是理想變壓器,下列說法正確的是(  )A.發(fā)電機(jī)輸出的電流I140 AB.輸電線上的電流I625 AC.降壓變壓器的匝數(shù)比n3n419011D.用戶得到的電流I4455 A答案 C解析 發(fā)電機(jī)輸出電流I1 A400 A,故A錯(cuò)誤;輸電線上損失的功率PI2R5 kW,所以I25 A,故B錯(cuò)誤;用戶得到的功率P4PP(1005) kW95 kW,則I4 A A432 A,故,故C正確,D錯(cuò)誤.8(2021·南昌市第一中學(xué)高二期中)在如圖甲所示的電路中,ab兩端接入圖乙所示的電壓,副線圈接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)(報(bào)警器未畫出),圖中電壓表和電流表均為理想電表,電壓表的示數(shù)為22 V,D為理想二極管,R0為定值電阻,L為電阻恒定的指示燈,RT為熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減小.下列說法中正確的是(  )A.理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為101B.若RT處出現(xiàn)火災(zāi)時(shí),電壓表示數(shù)不變,電流表示數(shù)將變小C.若RT處出現(xiàn)火災(zāi)時(shí),指示燈L將變暗D.若只將原線圈的理想二極管去掉,則電壓表的示數(shù)會(huì)變?yōu)樵瓉淼?/span>2答案 C解析 設(shè)原線圈兩端電壓為U1,根據(jù)電流的熱效應(yīng)可得T()2×,解得U1 V,由,故A錯(cuò)誤;輸入端的電壓不變,匝數(shù)比不變,則電壓表示數(shù)不變,若RT處出現(xiàn)火災(zāi)時(shí),RT電阻變小,輸出的總功率變大,則輸入端的電功率變大,電壓不變,則電流表的示數(shù)變大,故B錯(cuò)誤;RT處出現(xiàn)火災(zāi)時(shí),RT電阻變小,輸出的總功率變大,副線圈中電流變大,R0兩端電壓變大,則指示燈兩端電壓變小,指示燈變暗,故C正確;有二極管時(shí)原線圈兩端電壓為 V,沒有二極管時(shí)原線圈兩端電壓為 V,則原線圈兩端電壓變?yōu)樵瓉淼?/span>倍,由于匝數(shù)比不變,則電壓表的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?/span>倍,故D錯(cuò)誤.二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題,每小題4分,共16分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0)9.圖甲是一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖,線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示.發(fā)電機(jī)線圈的電阻r2 Ω,外接燈泡的電阻為10 Ω.(  )A.在t0.01 s時(shí)刻,穿過線圈的磁通量最大B.理想電壓表的示數(shù)為6 VC.燈泡消耗的電功率為2.5 WD.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式e60·sin 50πt V答案 AC解析 t0.01 s時(shí)刻,電動(dòng)勢(shì)為0,則線圈位于中性面,穿過線圈的磁通量最大,A正確;由題圖乙可知,電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em6 V,周期為0.02 s,則電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為eEmsin (t)6sin 100πt (V),D錯(cuò)誤;理想電壓表的示數(shù)為交流電的有效值,并且測(cè)量外電路電壓,故URR5 V,B錯(cuò)誤;燈泡消耗的電功率P W2.5 W,C正確.10(2021·張家口市上學(xué)期期中)如圖所示,處在垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的矩形線框MNPQ,以恒定的角速度ω繞對(duì)角線NQ轉(zhuǎn)動(dòng).已知MN長(zhǎng)為l1NP長(zhǎng)為l2,線框電阻為R,t0時(shí)刻線框平面與紙面重合,下列說法正確的是(  )A.矩形線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)有效值為Bl1l2ωB.矩形線框轉(zhuǎn)過π時(shí)的電流為零C.矩形線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周,通過線框任意橫截面的電荷量為D.矩形線框轉(zhuǎn)過π過程中產(chǎn)生的熱量為答案 ABD解析 線框轉(zhuǎn)動(dòng)過程產(chǎn)生正弦式交變電流,最大值為EmBl1l2ω,所以有效值為E,故A正確;線框轉(zhuǎn)過π時(shí),線框平面與磁場(chǎng)垂直,磁通量最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,電流為零,故B正確;線框轉(zhuǎn)動(dòng)一周磁通量的變化量為零,故通過線框任意橫截面的電荷量為零,故C錯(cuò)誤;根據(jù)焦耳定律可得線框轉(zhuǎn)過π過程中產(chǎn)生的熱量為QI2Rt·,故D正確.11.如圖甲所示是調(diào)壓變壓器的原理圖,線圈AB繞在一個(gè)圓形的鐵芯上,總匝數(shù)為1 000.AB間加上如圖乙所示的正弦交變電壓,移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P的位置,就可以調(diào)節(jié)輸出電壓.在輸出端連接了滑動(dòng)變阻器R和理想交流電流表,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭為Q.已知開始時(shí)滑動(dòng)觸頭Q位于滑動(dòng)變阻器的最下端,且BP間線圈匝數(shù)剛好是500,滑動(dòng)變阻器的最大阻值等于72 Ω.則下列說法正確的是(  )A.開始時(shí),電流表示數(shù)為0.25 AB.開始時(shí),流過R的交流電頻率為25 HzC.保持P的位置不動(dòng),將Q向上移動(dòng)時(shí),R消耗的功率變大D.保持Q的位置不動(dòng),將P沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)少許,R消耗的功率變大答案 CD解析 由題圖乙知,輸入電壓的有效值為U136 V,根據(jù)變壓規(guī)律:,解得輸出電壓U218 V,所以電流表的示數(shù)為I0.25 A,所以A錯(cuò)誤;交流電的周期為0.02 s,所以頻率為50 Hz,所以B錯(cuò)誤;保持P的位置不動(dòng),將Q向上移動(dòng)時(shí),R接入電路的阻值減小,U2不變,R消耗的功率P2變大,所以C正確;保持Q的位置不動(dòng),將P沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)少許,n2增大,U2增大,R消耗的功率P2變大,所以D正確.12.圖甲是家用燃?xì)庠铧c(diǎn)火裝置的原理圖,轉(zhuǎn)換器將直流電轉(zhuǎn)化為如圖乙所示的正弦式交變電流,并加在一理想變壓器的原線圈上,變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1n2,電壓表為理想交流電表.當(dāng)變壓器副線圈兩端的電壓的瞬時(shí)值達(dá)到5 000 V時(shí),就會(huì)在鋼針和金屬板間引起電火花.下列說法正確的是(  )A.開關(guān)閉合時(shí)電壓表的示數(shù)為5 VB.相比副線圈,原線圈須用較粗的導(dǎo)線繞制C.要實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火,原、副線圈的匝數(shù)比需滿足D.若能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火,鋼針在交變電流一個(gè)周期內(nèi)至少可以點(diǎn)火2答案 BCD解析 根據(jù)題圖乙,得到原線圈電壓的最大值U1m5 V,根據(jù)正弦式交變電壓最大值和有效值的關(guān)系可知,原線圈電壓的有效值為U1 V3.5 V,則電壓表的示數(shù)為3.5 V,故A錯(cuò)誤;根據(jù)PP可得U1I1U2I2,由于副線圈電壓U2大于原線圈電壓U1,所以原線圈中的電流大于副線圈中的電流,所以相比副線圈,原線圈須用較粗的導(dǎo)線繞制,故B正確;變壓器副線圈兩端的電壓的瞬時(shí)值達(dá)到5 000 V時(shí),就會(huì)在鋼針和金屬板間引起電火花,即副線圈電壓最大值至少為U2m5 000 V,根據(jù)可知,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火需原、副線圈的匝數(shù)比滿足,故C正確;當(dāng)副線圈的最大電壓為5 000 V時(shí),副線圈在一個(gè)周期內(nèi)有兩次可以達(dá)到最大電壓,鋼針在交變電流一個(gè)周期內(nèi)可以點(diǎn)火2次,當(dāng)副線圈的最大電壓大于5 000 V時(shí),副線圈的電壓瞬時(shí)值在一個(gè)周期內(nèi)有兩段時(shí)間超過5 000 V,則鋼針在交變電流一周期內(nèi)點(diǎn)火次數(shù)可大于2次,故D正確.三、非選擇題(本題共5小題,共52)13(8)探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,(1)下列器材需要的有________A.干電池組   B.滑動(dòng)變阻器C.直流電壓表   D.多用電表E.學(xué)生電源(2)在實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)保持原線圈的電壓以及副線圈的匝數(shù)不變,僅增加原線圈的匝數(shù),副線圈兩端的電壓將________(選填增大”“減小不變)(3)如圖,當(dāng)在左側(cè)線圈0”“16間接入9 V電壓時(shí),右側(cè)線圈0”“4接線柱間輸出電壓可能是________A3.1 V B2.5 V C1.7 V答案 (1)DE(2) (2)減小(3) (3)C(3)14.(8)如圖所示,圓形線圈共100匝,半徑為r0.1 m,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞過直徑的軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.1 T,角速度為ω rad/s,電阻為R10 Ω,求:(1)線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°時(shí),線圈中的感應(yīng)電流大?。?/span>(2)寫出線圈中電流的表達(dá)式(磁場(chǎng)方向如圖所示,圖示位置為t0時(shí)刻);(3)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的熱功率.答案 (1)3 A (2)i3sin t (A) (3)45 W解析 (1)當(dāng)線圈由題圖所示位置轉(zhuǎn)過90°時(shí),線圈中感應(yīng)電流最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為EmNBSω100×0.1×π×0.12× V30 V,(2)Im3 A(1)(2)由題意知iImsin ωt,即i3sin t (A)(2)(3)感應(yīng)電流的有效值I A,(1)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的熱功率PI2R()2×10 W45 W(2)15(10)(2021·洛陽市高二上期末)如圖所示,理想變壓器原線圈匝數(shù)n1800,副線圈匝數(shù)n2200,燈泡A標(biāo)有5 V 2 W,電動(dòng)機(jī)D的線圈電阻為1 Ω.將交變電壓u100sin 100πt (V)加到理想變壓器原線圈兩端,燈泡恰能正常發(fā)光,求:(1)副線圈兩端電壓;(2)電動(dòng)機(jī)D消耗的電功率.答案 (1)25 V (2)8 W解析 (1)交變電壓u100sin 100πt (V),最大值為Um100 V(1)故有效值為U1 V100 V(2)根據(jù)理想變壓器的變壓比公式(1)U2 V25 V(1)(2)由于燈泡正常發(fā)光,故電流為I A0.4 A(2)電動(dòng)機(jī)兩端電壓為UDU2UL25 V5 V20 V(1)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為PDUDI20×0.4 W8 W(2)16.(12)如圖是一個(gè)小型應(yīng)急交流發(fā)電機(jī),內(nèi)部為匝數(shù)n50、邊長(zhǎng)L20 cm的正方形線圈,總電阻為r1 Ω.線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0.1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng).發(fā)電機(jī)對(duì)一電阻為R9 Ω的電燈供電,線路中其他電阻不計(jì),若發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω100 rad/s時(shí),電燈正常發(fā)光.求:(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值;(2)電燈正常發(fā)光的功率;(3)從圖示位置開始,線圈轉(zhuǎn)過30°的過程中,通過電燈的電荷量;(4)線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一分鐘,外力所需做的功.答案 (1)20 V (2)18 W (3)0.01 C (4)1 200 J解析 (1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的最大值為EmnBSωnBωL220 V;(2)(2)電動(dòng)勢(shì)的有效值為E10 V(1)電燈正常發(fā)光的電流I A A(1)電燈正常發(fā)光的功率PI2R18 W(2)(3)qΔt0.01 C(3)(4)線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一分鐘,整個(gè)回路上產(chǎn)生的熱量為QI2(Rr)t1 200 J(2)WQ1 200 J(1)17(14)(2021·南通市高二上期末)如圖所示,用一小型交流發(fā)電機(jī)向遠(yuǎn)處用戶供電,已知發(fā)電機(jī)線圈abcd匝數(shù)N100,面積S0.03 m2,線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω100π rad/s,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B T.輸電時(shí)先用升壓變壓器將電壓升高,到達(dá)用戶區(qū)再用降壓變壓器將電壓降下來后供用戶使用,輸電導(dǎo)線的總電阻為R10 Ω,變壓器都是理想變壓器,降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n3n4101.若用戶區(qū)標(biāo)有220 V 8.8 kW的電動(dòng)機(jī)M恰能正常工作,發(fā)電機(jī)線圈電阻r不可忽略.求:(1)交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em;(2)輸電線路上損耗的電功率ΔP;(3)若升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1n218,求升壓變壓器原線圈兩端的電壓U1.答案 (1)300 V (2)160 W (3)280 V解析 (1)根據(jù)正弦式交變電流的產(chǎn)生規(guī)律可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為EmNBSω(1)代入數(shù)據(jù)解得Em300 V(1)(2)設(shè)降壓變壓器原、副線圈中的電流分別為I3、I4,電動(dòng)機(jī)恰能正常工作,有I440 A(1)根據(jù)(1)可得I34 A(1)所以輸電線路上損耗的電功率為ΔPI32R160 W(2)(3)根據(jù)(1)U32 200 V(2)升壓變壓器副線圈兩端的電壓為U2U3I3R2 240 V(1)(1)可得U1280 V(2)

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